Đồ Án Nâng cao chất lượng sữa chua bằng phương pháp vi gói vi khuẩn lactic

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
TP. Hồ Chí Minh, 2009


MỤC LỤC ( Đồ án dài 85 trang có File WORD)

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU . 2

1.1 Tổng quan về vi khuẩn lactic 3
1.1.1 Đặc điểm chung của vi khuẩn lactic . 3
1.1.2 Hoạt động sinh hóa, trao đổi chất của vi khuẩn lactic và một số chủng
vi khuẩn lactic điển hình .4
1.1.3 Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus . 7
1.2 Tổng quan về sữa và sữa chua 9
1.2.1 Thành phần dinh dưỡng, đặc điểm của sữa và sữa chua 9
1.2.2 Hệ vi sinh vật tồn tại trong sữa và sữa chua . 17
1.2.3 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua 18
1.3 Tổng quan về vi gói 21
1.3.1 Khái niệm, đặc điểm, ưu và nhược điểm của vi gói . 21
1.3.2 Các phương pháp vi gói hiện nay . 24
1.3.2.1 Phương pháp nhỏ giọt 24
1.3.2.2 Phương pháp polymer hóa liên kết bề mặt 26
1.3.2.3 Phương pháp ngưng tụ polymer hóa 27
1.3.2.4 Phương pháp tách pha đông tụ 27
1.3.3 Vật liệu vi gói, đặc điểm của vật liệu vi gói . 30
1.3.3.1 Gelatin . 30
1.3.3.2 Alginate . 32
1.3.3.3 Các hợp chất vi gói khác . 34

Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 39

2.1 Trang thiết bị, hóa chất, vật liệu . 40
2.2 Nội dung thí nghiệm . 40
2.2.1 Sơ đồ nội dung thí nghiệm 40
2.2.2 Bố trí thí nghiệm .40
2.2.2.1 Hoạt hóa, tăng sinh và giữ giống vi khuẩn L. acidophilus 40
2.2.2.2 Khảo sát sinh học giống vi khuẩn L. acidophilus . 41
2.2.2.3 Thu sinh khối tế bào 42

2.2.2.4 Vi gói vi khuẩn L. acidophilus 43
2.2.2.5 Khảo sát chất lượng hạt vi gói . 44
2.3 Các phương pháp liên quan 47
2.3.1 Các phương pháp vi sinh 47
2.3.1.1 Phương pháp pha chế môi trường dinh dưỡng MRS .47
2.3.1.2 Phương pháp nghiên cứu hình thái vi sinh vật 48
2.3.1.3 Phương pháp kiểm tra số lượng tế bào 49
2.3.2 Phương pháp hóa sinh – Phương pháp kiểm tra quá trình lên men lactic 50
2.3.3 Các phương pháp khác . 51

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 53

3.1 Khảo sát đặc điểm sinh học của giống vi khuẩn L. acidophilus .54
3.1.1 Tăng sinh và giữ giống trên môi trường MRS 54
3.1.2 Quan sát vi thể, đại thể vi khuẩn L. acidophilus .54
3.1.3 Khảo sát khả năng lên men lactic của L. acidophilus .55
3.2 Khảo sát quy trình vi gói vi khuẩn L. acidophilus 56
3.2.1 Khảo sát nồng độ gelatin 56
3.2.2 Tạo chế phẩm vi gói và khảo sát kích thước hạt gel 57
3.3 Khảo sát chất lượng hạt vi gói 58
3.3.1 Khảo sát khả năng tồn tại của vi khuẩn lactic trong môi trường dạ dày
nhân tạo SGJ .58
3.3.2 Khảo sát biến động pH, acid lactic trong quá trình lên men 60
3.3.3 Khảo sát đánh giá chất lượng cảm quan trong sản phẩm sữa lên men . 60

Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63

4.1 Kết luận .64
4.2 Kiến nghị 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66
PHỤ LỤC



DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 – Một số chỉ tiêu vật lý của sữa bò 9
Bảng 1.2 – Sự thay đổi hàm lượng các chất trong sữa bò 10
Bảng 1.3 – Hàm lượng một số vitamin trong sữa bò 12
Bảng 1.4 – Thành phần một số nguyên tố vi lượng trong sữa bò .12
Bảng 1.5 – Thành phần dinh dưỡng của sữa chua 15
Bảng 1.6 – Một vài loại vitamin có mặt trong sữa chua .16
Bảng 3.1 – Bảng giá trị đo pH, VNaOH và hàm lượng acid lactic (Σ a) . 55
Bảng 3.2 – Một số tính chất của chế phẩm vi gói 57
Bảng 3.3 – Kết quả mật độ tế bào sống sót sau khi khảo sát trong môi trường
dạ dày nhân tạo SGJ . 58
Bảng 3.4 – % tế bào tồn tại so với mật độ ban đầu ở pH=2 . 58
Bảng 3.5 – So sánh khả năng lên men của hai hình thức tiếp giống là tế bào
tự do và các chế phẩm vi gói . 60
Bảng 3.6 – Bảng tổng hợp thứ tự so hàng 61
Bảng 3.7 – Bảng kết quả cảm quan theo phương pháp cặp đôi 61



DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 – Lactobacillus acidophilus .8
Hình 1.2 – Quy trình công nghệ sản xuất yaourt 19
Hình 1.3 – Các loại vi gói .21
Hình 1.4 – Sơ đồ nguyên tắc của phương pháp nhỏ giọt 24
Hình 1.5 – Sơ đồ mô tả phương pháp polymer hóa 26
Hình 1.6 – Sơ đồ mô tả quá trình ngưng tụ polymer hóa liên kết bề mặt 27
Hình 1.7 – Các giai đoạn của quá trình tách pha đông tụ đơn 28
Hình 1.8 – Sơ đồ quy trình điều chế vi gói bằng phương pháp tách pha đông
tụ đơn 28
Hình 1.9 – Sơ đồ quy trình điều chế vi gói bằng phương pháp tách pha đông
tụ phức 29
Hình 1.10 – Thành phần các acid amin trong gelatin . 30
Hình 1.11 – Cấu trúc hóa học của gelatin .30
Hình 1.12 – Thành phần cấu trúc của alginate . 33
Hình 2.1 – Sơ đồ nội dung thí nghiệm 41
Hình 3.1 – Môi trường tăng sinh và giữ giống L. acidophilus . 54
Hình 3.2 – Hình chụp vi thể, đại thể tế bào vi khuẩn L. acidophilus . 55
Hình 3.3 – Hình chụp chế phẩm vi gói .57




DANH MỤC ĐỒ THỊ

Đồ thị 1 – Biểu diễn giá trị pH của mẫu đối chứng và mẫu dịch lên men . 56
Đồ thị 2 – Biểu diễn hàm lượng acid lactic sinh ra trong thời gian nuôi cấy . 56
Đồ thị 3 – Biểu diễn mật độ tế bào trong môi trường dạ dày nhân tạo
SGJ ở pH=2 . 59




MỞ ĐẦU



Từ rất lâu trong lịch sử loài người, chúng ta đã biết đến một nguồn thực phẩm rất giàu dinh dưỡng đó là sữa. Sữa là nguồn thực phẩm dành cho các loài động vật có vú còn non mới sinh chưa thể sử dụng các loại thực phẩm khác. Trong sữa có chứa nhiều chất dinh dưỡng như glucid, protein, lipid, khoáng, vitamin, Những hợp chất này rất có lợi và cần thiết cho sức khỏe và sự tăng trưởng, phát triển của con người và các loài động vật. Là nguồn thực phẩm quan trọng, nên các sản phẩm từ sữa đã được đa dạng hóa như phô mai, bơ, sữa lên men yaourt, kefir là các sản phẩm truyền thống đã có từ rất lâu trước đây cho đến các sản phẩm hiện đại được sản xuất theo dây chuyền công nghiệp như sữa tươi thanh trùng, tiệt trùng, sữa nguyên kem, sữa bột, sữa gầy, sữa cô đặc, Tất cả nhằm nâng cao chất dinh dưỡng và bảo quản sữa tốt hơn.
Trong đó sữa chua là một trong những thực phẩm được quan tâm hàng đầu, bởi nó được xem như là một dạng thực phẩm chức năng chứa các vi khuẩn probiotic có lợi cho sức khỏe con người. Tuy nhiên, sản phẩm sữa chua được sản xuất theo kiểu truyền thống, cộng với việc phân phối và bảo quản không tốt nên làm cho vi khuẩn probiotic không được bảo vệ, dẫn đến không phát huy được tác dụng tích cực khi đi vào môi trường cực đoan trong cơ thể con người như môi trường dạ dày, muối mật, Đề tài “Nâng cao chất lượng sữa chua bằng phương pháp vi gói vi khuẩn lactic” đã mở ra một hướng nghiên cứu mới để bảo vệ vi khuẩn probiotic và nâng cao giá trị của sữa chua về chỉ tiêu vi sinh vật.